DISEÑO E INSTRUMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE MEDICIÓN DE CURVATURA EN FIBRAS ÓPTICAS BASADO EN UN DISPOSITIVO MECATRÓNICO (DESIGN AND INSTRUMENTATION OF A CURVATURE MEASUREMENT SYSTEM IN OPTICAL FIBERS BASED ON A MECHATRONIC DEVICE)
Resumen
En este trabajo se presenta el diseño de un dispositivo mecatrónico que permite inducir curvatura a una fibra óptica. Para su realización se usaron piezas hechas con una impresora 3D. Estas fueron ajustadas a un riel de guía lineal acoplado a un motor a pasos. Se desarrolló una interfaz con el software LabVIEW para controlar el sistema de medición y adquirir la señal óptica en tiempo real con la conectividad a un analizador de espectros ópticos por medio de comunicación GPIB-USB. Se analizó un pico de interferencia de un interferómetro óptico empalmado a la fibra óptica. Con el dispositivo propuesto se logró una desviación estándar menor a 0.135 dBm dentro de un rango de curvatura de 0 m-1 a 120 m-1 para diferentes resoluciones de desplazamiento lineal y distancias iniciales sin curvatura, mostrando alta repetitividad. Finalmente, se obtuvo una baja histéresis ya que se alcanzó una desviación estándar menor a 0.46 dBm.
Palabras Clave: Curvatura, Fibra óptica, Impresora 3D, Riel de guía lineal.
Abstract
In this work, the design of a mechatronic device that allows inducing curvature in an optical fiber is presented. To make this device, pieces made with a 3D printer were used. These were adjusted to a linear guide rail which was coupled to a stepper motor. An interface was developed with LabVIEW software to control measurement system and acquire the optical signal in real time with connectivity to an optical spectrum analyzer through a GPIB-USB communication. An interference peak from an optical interferometer spliced to the optical fiber was analyzed. With the proposed device, a standard deviation less than 0.135 dBm was achieved within a curvature range of 0 m-1 to 120 m-1 for different resolutions of linear displacement and initial distances without curvature, showing high repeatability. Finally, a low hysteresis was obtained as a standard deviation of less than 0.46 dBm was reached.
Keywords: 3D printer, Curvature, Fiber optic, Linear guide rail.
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